Self-preservation scaling of turbulence in free axisymmetric compressible jets
Notice bibliographique
Résumé
The influence of compressibility on shear flow turbulence is investigated within a self-preservation framework. This study focuses on the axisymmetric jet to examine compressibility effects in a slowly spatially evolving flow, unlike mixing layers, where the convective Mach number remains constant. Revisiting self-preservation, an a priori description of the compressible scaling for Reynolds stresses and higher-order velocity moments is developed. Turbulence moments are found to scale with powers of the spreading rate, suggesting Reynolds stress anisotropy results from compressibility effects consistent with self-preservation of the governing equations. Particle image velocimetry measurements for Mach 0.3 and perfectly expanded Mach 1.25 jets confirm the scaling predictions. The attenuation function, $\varPhi (M_c)$ , describing the relationship between the convective Mach number, $M_c$ , and the spreading rate, follows a similar trend in jets and mixing layers, where a higher $M_c$ results in reduced spreading rates. In the jet where $M_c$ decays, the relationship between the local $M_c$ and turbulence attenuation remains captured through $\varPhi (M_c)$ , which scales proportionally with the spreading rate. A new scale is introduced, where the pressure in the mean momentum equation is substituted. The difference between the streamwise and radial-Reynolds-normal stresses was found to be a scale which is independent of Mach number and spreading rate. Further analysis of the Reynolds-stress-transport budget shows that internal redistribution of energy occurs within the Reynolds-normal stresses, and the role of pressure modification in turbulence attenuation supports previous observations. These findings confirm that the compressible axisymmetric jet exhibits self-preservation, with scaling extending into supersonic regimes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».